کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1758848 1019250 2014 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A curved ultrasonic actuator optimized for spherical motors: Design and experiments
ترجمه فارسی عنوان
یک موتور اولتراسونیک منحنی برای موتورهای کروی بهینه شده است: طراحی و آزمایش
کلمات کلیدی
محرک های محکم، چند درجه آزادی، سونوگرافی، پیزوالکتریک، تجزیه و تحلیل مودال،
ترجمه چکیده
محورهای زاویه ای چند درجه ای از آزادی در مکان های مکاترونیک متعدد مانند روبات های همه جانبه، مفاهیم ربات یا سیستم عامل های ثابت به کار رفته استفاده می شوند. روش معمول برای طراحی این دستگاه ها شامل قرار دادن چند محرک در موازی یا مجموعه ای با استفاده از سنگ های مسی است که بزرگ و دشوار است به کوچک سازی. موتورهای با استفاده از یک روتور کروی برای مینیاتورهای چندگانه ای از آزادی عمل جالب هستند. در این مقاله یک موتور جدید ارائه شده است. این بر اساس یک عنصر پیزوالکتریک منحنی است که دارای سطح تماس داخلی آن است که با قطر روتور سازگار است. این سازگاری اجازه می دهد تا موتورهای کروی با یک روتور کاملا محدود و بدون نیاز به سیستم هدایت اضافی ایجاد کنند. این مقاله یک روش طراحی مبتنی بر تحلیل عناصر محدود مودال ارائه می دهد. یک روش برای انتخاب حالت ارائه شده است و تحلیل حساسیت هندسه نهایی به عدم قطعیت و توده های اضافه شده مورد بحث قرار گرفته است. در نهایت، نتایج تجربی که اعتبار مفهوم درایو را در یک موتور اولتراسونیک تک آزادی آزاد ارائه می دهند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه فیزیک و نجوم آکوستیک و فرا صوت
پیش نمایش مقاله
یک موتور اولتراسونیک منحنی برای موتورهای کروی بهینه شده است: طراحی و آزمایش
چکیده انگلیسی
Multi-degree-of-freedom angular actuators are commonly used in numerous mechatronic areas such as omnidirectional robots, robot articulations or inertially stabilized platforms. The conventional method to design these devices consists in placing multiple actuators in parallel or series using gimbals which are bulky and difficult to miniaturize. Motors using a spherical rotor are interesting for miniature multidegree-of-freedom actuators. In this paper, a new actuator is proposed. It is based on a curved piezoelectric element which has its inner contact surface adapted to the diameter of the rotor. This adaptation allows to build spherical motors with a fully constrained rotor and without a need for additional guiding system. The work presents a design methodology based on modal finite element analysis. A methodology for mode selection is proposed and a sensitivity analysis of the final geometry to uncertainties and added masses is discussed. Finally, experimental results that validate the actuator concept on a single degree-of-freedom ultrasonic motor set-up are presented.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ultrasonics - Volume 54, Issue 6, August 2014, Pages 1610-1619
نویسندگان
, , ,